Physic Labs

問題 3

波長 λ=400\lambda=400 nm の単色光を、仕事関数 W=2.00W=2.00 eV の金属表面に照射する。hc=1240hc=1240 eV nm、電子の電荷の大きさを ee とし、十分な強度で光電子はあらゆる方向に放出されるとする。(a) 光子エネルギーと光電子の最大運動エネルギーを計算せよ。(b) 光電子が集電極に到達しないようにする阻止電圧を求めよ。(c) 同じ金属で光電効果を起こす最長波長を計算せよ。(d) 光を λ=300\lambda=300 nm に変えたときの新しい最大運動エネルギーを求めよ。
problems.proof.stepOf
problems.proof.prevStepproblems.proof.nextStep
λmax⁡=hcW=12402.00=620 nm\lambda_{\max}=\frac{hc}{W}=\frac{1240}{2.00}=620\ \mathrm{nm}
problems.proof.analysis

電子を放出できる最長波長では、放出される電子の運動エネルギーは無視できるため、光子エネルギー全体が仕事関数に使われる。hc/λ=Whc/\lambda=W を解くと λmax⁡\lambda_{\max} が得られる。